technologie

De astronoom stelde voor om de aarde in een gigantische telescoop te veranderen. Hoe en vooral waarom?

Historisch gezien met de toenameDe afmetingen van telescopen die astronomen gebruiken om verre sterrenstelsels, sterren en planeten te zoeken en waar te nemen, namen exponentieel toe en de kosten van hun oprichting. De diameter van moderne grondtelescopen bereikt 30 en zelfs 40 meter. De bouw van deze faciliteiten kostte honderden miljoenen en zelfs miljarden dollars. De vooruitgang staat niet stil en binnenkort zullen we grondtelescopen van nog grotere afmetingen hebben. En het is duidelijk dat hun oprichting nog grotere investeringen vereist. De bouw van een 100-meter telescoop kost bijvoorbeeld $ 35 miljard. Het is erg duur. Volgens de Amerikaanse astrofysicus David Kipping van Columbia University kunnen we dit probleem echter oplossen.

Niet alleen grondvoertuigen worden groter,gebruikt in observatoria, maar ook ruimtetelescopen, aantekeningen Kipping. Neem ten minste dezelfde "James Webb", die niet iedereen klaar is met bouwen. Maar het heeft al meer dan 10 miljard dollar uitgegeven. De lancering ervan is al vele malen uitgesteld, elke keer dat het budget wordt opgeblazen.

Ook interessant: de nieuwe ruimtetelescoop van NASA is 100 keer efficiënter dan Hubble

Volgens Kipping, om groot land te bouwen enruimtetelescopen zijn helemaal niet nodig. De aarde zelf kan immers in een gigantische telescoop worden veranderd. Het idee van een nieuw instrument dat hij heeft voorgesteld, wordt een terracoscoop genoemd. Volgens de berekeningen van de auteur gepubliceerd op arXiv.org, kan deze terracoscoop duizenden keren effectiever zijn dan alle bestaande grond- en ruimtetelescopen en kost hij tegelijkertijd aanzienlijk minder geld in de bouw.

De inhoud

  • 1 Hoe wordt licht gebroken?
  • 2 Hoe bouw je de grootste telescoop?
  • 3 Wat is de efficiëntie van een telescoop ter grootte van de aarde
  • 4 Nadelen van het idee van een planetaire lens

Hoe wordt het licht gebroken?

Dat het uitgestraalde licht van ruimteobjectenin staat om te breken (van richting veranderen) onder invloed van een bron van zeer krachtige zwaartekracht (sterren, zwarte gaten, sterrenstelsels, galactische clusters, enz.), leerden wetenschappers aan het begin van de vorige eeuw. Dit effect wordt de zwaartekrachtlens genoemd. Het fenomeen lijkt sterk op hoe een conventionele lens de bewegingsrichting van de lichtstralen buigt, vandaar de naam. Moderne astronomen nemen vaak hun toevlucht tot de methode van zwaartekrachtlenzen. Het stelt u immers in staat om objecten te detecteren op zeer grote afstanden achter de zwaartekrachtlens, die niet kunnen worden gedetecteerd door conventionele observatiemethoden. Zelfs 30 jaar geleden bewees David Kipping dat zwaartekracht niet de enige bron van lichtbreking is.

Hoe de grootste telescoop te bouwen?

Dicht kan de richting van het licht veranderende atmosfeer van de planeet, zoals onze aarde, zegt Kipping. Dit kan worden gebruikt om de aarde in een planetaire lens te veranderen. Als we in de bovenste atmosfeer van onze planeet komen, kan het licht van een conventionele ster of sterrenstelsel onder een kleine hoek worden gebroken en niet naar het oppervlak zinken, maar kan het verder in de ruimte passeren en zich op een bepaald punt in het ruimtegebied concentreren. Kipping berekende precies hoe het wordt gebroken, waar precies dit licht wordt gefocust en verteld hoe het te gebruiken.


Schematische weergave van de breking van lichtstralen rond de aarde

Het licht van verre sterren die door de atmosfeer passerenDe aarde wordt gebroken in een hoek van slechts één graad ten opzichte van het oppervlak. Eén graad klinkt een beetje. Maar hiermee kun je het licht focussen op een punt in de ruimte op een afstand van ongeveer vier afstanden tussen de aarde en de maan, legt de astrofysicus uit.

Kipping suggereert om op deze plek te plaatsenfocusseer een klein ruimteschip - diezelfde terracoscoop. Het zal de rol spelen van een detector van lichtgolven gebroken door de atmosfeer van de aarde. Volgens astrofysici zal het gebruik van een terracoscoop je niet alleen toestaan ​​om weg te gaan van de noodzaak om veel geld te spenderen aan de bouw van grote telescopen, maar het zal ook vanuit wetenschappelijk oogpunt zeer winstgevend zijn.

Wat is de efficiëntie van een telescoop zo groot als de aarde

Volgens de berekeningen van de wetenschapper, als je plaatstAls de Hubble-ruimtetelescoop de grootte heeft van een telescoop (2,4 meter) op het optimale punt in de baan van onze planeet, kan deze worden omgezet in een analoog van een grond- of ruimtetelescoop, waarvan de resolutie wordt verhoogd met 22,5-45 duizend.

Volgens Kipping, een telescoop met zoveel krachtHiermee kunnen astronomen niet alleen de meest verre sterrenstelsels en sterren observeren, maar ook planeten in een baan rond buitenaardse sterren en hun manen in detail bestuderen (tot het zoeken naar tekenen van leven).

De nadelen van het idee van een planetaire lens

De wetenschapper geeft toe dat er in zijn idee zijnfouten en veel onopgeloste punten. Uiteindelijk is dit slechts een concept. Kipping is het er bijvoorbeeld over eens dat een planetaire lens niet alle soorten infrarood en zichtbaar licht naar de detector zal verzenden. Een deel ervan zal worden geabsorbeerd door de wolken en de watermoleculen die erin zitten, evenals stof en andere deeltjes. Bovendien kunnen de lichtstralen van onze zon de nauwkeurigheid van waarnemingen beïnvloeden.


Artistieke weergave van een ruimteschip dat moet worden gebruikt als lichtgolfdetector

Voor een gedeeltelijke oplossing van het probleem, stelt hij voorplaats de lichtgolfdetector op de plaats waar de grens van de zwaartekracht van de aarde zich bevindt. In dit geval zal het mogelijk zijn om de lichtgolven waar te nemen die worden gebroken in de atmosfeer van de planeet op een hoogte van ongeveer 14 kilometer. Op deze hoogte kan de meeste van dergelijke interferentie worden vermeden. Volgens Kipping zal het niveau van verlies van lichtgolven van sterren die de telescoop binnenkomen in dit geval slechts ongeveer 8 procent zijn.

Zie ook: De toekomst van ruimtetelescopen

Bovendien merkt de astrofysicus op dat hij dirigeerdehun berekeningen zijn alleen voor optische en infrarood terrascopen. Als u een apparaat maakt dat alleen met radiogolven werkt, zullen de wolken en andere soorten interferentie voor hem geen probleem meer vormen.

Een ander nadeel van de terrascope, zegt de auteurideeën, is de beperking van gelijktijdige waarnemingen. Met behulp van een terracoscoop zal het mogelijk zijn om het licht van sterren te observeren dat op een of ander moment achter onze planeet zal zijn. Het zal mogelijk zijn om het probleem op te lossen met behulp van verschillende compacte ruimtegebaseerde lichtgolfdetectoren die zich rond de planeet bevinden.

</ p>

Als je geïnteresseerd bent in het nieuws over wetenschap en technologie, meld je dan aan voor ons kanaal in Yandex. Dzen. Daar vindt u materialen die nog niet op de site zijn gepubliceerd!